第9章 第3节 带电粒子在复合场中的运动(课件)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

第九章　磁场 第3节　带电粒子在复合场中的运动 1 细研考点·突破题型 01 考点1 考点2 考点3 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 2 1．组合场 电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，电场、磁场交替出现。 考点1　带电粒子在组合场中的运动 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 3 2．解题的关键 带电粒子在电场和磁场的组合场中运动，实际上是将粒子在电场中的加速与偏转，与在磁场中偏转两种运动有效组合在一起，有效区别电偏转和磁偏转，寻找两种运动的联系和几何关系是解题的关键。当带电粒子连续通过几个不同的场区时，粒子的受力情况和运动情况也发生相应的变化，其运动过程则由几种不同的运动阶段组成。 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 4 3．“磁偏转”和“电偏转”的比较   电偏转 磁偏转 偏转条件 带电粒子以v⊥E进入匀强电场(不计重力) 带电粒子以v⊥B进入匀强磁场(不计重力) 受力情况 只受恒定的电场力F＝Eq 只受大小恒定的洛伦兹力 F＝qvB 运动情况 类平抛运动 匀速圆周运动 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 5 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 4.运动过程 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 磁场与磁场的组合问题实质就是两个有界磁场中的圆周运动问题，带电粒子在两个磁场中的速度大小相同，但轨迹半径和运动周期往往不同。解题时要充分利用两段圆弧轨迹的衔接点与两圆心共线的特点，进一步寻找边角关系。 磁场与磁场的组合 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 9 [典例1]　如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d，宽为d，中间两个磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点，各区域磁感应强度大小相等。某粒子质量为m、电荷量为＋q，从O沿轴线射入磁场。当入射速度为v0时，粒子从O上方处射出磁场。取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 10 (1)求磁感应强度大小B； (2)入射速度为5v0时，求粒子从O运动到O′的时间t； (3)入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO′平移中间两个磁场(磁场不重叠)，可使粒子从O运动到O′的时间增加Δt，求Δt的最大值。 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 粒子从第一个矩形磁场区域出来进入第二个磁场区域后，受到的洛伦兹力的方向相反，由运动的对称性可知，粒子出第二个磁场时，运动的方向与初速度的方向相同；粒子在没有磁场的区域内做匀速直线运动，最后在后两个磁场区域的情况与前两个磁场区域的情况相同，运动轨迹如图所示： 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 (3)将中间的两个磁场向中间移动距离x后，粒子出第一个磁场区域后，速度的方向与OO′之间的夹角为α，由几何关系可知，粒子向上的偏移量： y＝2r(1－cos α)＋x·tan α 由于：y≤2d 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 [跟进训练] (2023·如皋市模拟)如图所示，圆心坐标为(－R,0)、半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直坐标平面，y轴 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 右侧存在磁感应强度大小为0.5B、方向垂直坐标平面的匀强磁场，薄收集板MN位于y轴上－2R到－4R的区间上。PQ是均匀分布的线状电子源，P、Q点的坐标分别为(－2R，－R)、(0，－R)，电子源沿y轴正方向持续发射速率相同的电子，已知电子的质量为m、电荷量为－e，不计电子间的相互作用。 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2 细研考点·突破题型 1 图1 第3节　带电粒子在复合场中的运动 课时分层作业 2